空气理化检验

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1、第一章:空气理化检验概论1空气理化验是一门以保护人群健康为目的,以分析化学为技术手段,研究空气 污染物采样、理化检验的方法和原理的科学。室内空气理化检验的主要内容:化学污染物：11项,co、C02、NOX、S02、 NH3、03、甲醛、苯、VOC、苯并芘、氛及其子体。检测室内甲醛和VOC具有重 要意义。优先检验原则:污染范围较大的优先检验;污染严重的优先检验;样品具有 广泛代表性的优先检验。2、空气理化检验的基本步骤:1、现场调查,收集资料,制定采样方案 2、确定检验 项目3、设计采样点、采样时间、采样频率和采样方法4、空气样品的保存与预处理5、样品的分析测定6、数据处理与结果报告选择适宜的检

2、验方法:1. 选择国家标准方法、推荐方法。 2. 根据样品中待测组 分的含量选用分析方法。 3. 分析多组分样品时,尽可能选择既可分离组分又可测定 组分的分析方法。4. 尽可能选择具有专属性单项成分检验仪器5. 尽可能选用连续自动测定仪3. 空气理化检验的主要发展趋势:1.主要检验对象由无机物转向有机物 2.主要 检验范围由室外转向室内3在颗粒物的检验中，由主要开展TSP检验转向主要进行 细颗粒物对人体健康影响的监测4大气监测项目趋于全面、合理，监测范围不断扩大5检验技术向高度自动化方向发展一、空气污染1空气的主要成分:氮气78%,氧气21%。次要成分:氩气，二氧化碳。痕量成分： 氦、氖、氢、

3、氨、臭氧、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等2空气污染:由于人为的或自然的原因，使一种或多种污染物混入空气中，并达到 一定浓度，超过了空气的自净能力，致使空气原有的正常组成、性状发生了改变，对人 体健康和生活条件造成了危害，对动植物产生不良影响的空气状况。常见的空气污染物主要有颗粒物、S02、NOx、CO、碳氢化合物(包括多环芳 烃等。空气中常见的对人体健康影响较大的微量污染物主要是苯并芘、二恶英、 H2O2、羟自由基、甲醛、铅、氟化物等。3空气污染指数API:是表示空气综合质量状况的指标。API就是将常规监测的 几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式，并分级表征空气污染程度 和空气质量

4、状况，适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。空气污染指数的计算方法:I=(I大-I小(C大-C小/(C大-C小+I小污染指数的计算结果只保留整数，小数点后的数值全部进位。各种污染物的污 染分指数都计算出以后,取最大者为该区域或城市的空气污染指数API,该项污染物 即为该区域或城市空气中的首要污染物。当污染指数API值小于50时，不报告首要 污染物。二、空气污染的来源及危害1. 人为污染源:固定+流动 1.工业企业:燃料燃烧、生产过程排放2. 生活性污染:生活炉灶与采暖锅炉3. 交通运输:交通工具2. 室内空气污染物包括物理性污染物、化学性污染物、生物性污染物、放射性 污染物。根据室内污染

5、物形成的原因进入室内的渠道,主要污染来源有:1、室内燃 烧或加热2、室内人的活动 3、家用电器和办公用具 4、建筑材料和装饰材料 5、来 自室外的污染物三、空气污染物浓度的表示方法：1.质量体积表示法:mg/m3 2体积表示 法:ml/m3 ,ppm3个数、体积表示法:个数/m3 (mg/m3与ppm的换算:mg/m3=M*ppm/22.4四、空气中有害物质的卫生标准1职业接触限值OEL:是职业性有害因素的接触限制量值，指劳动者在职业活动 中长期反复接触对机体不引起急性或慢性有害健康影响的容许接触水平。化学因素的职 业接触限值可分为时间加权平均容许浓度、最高容许浓度和短时间接触容许浓度。2时间

6、加权平均容许浓度PC-TW A指以时间为权数规定的8h工作日的平均容 许接触水平。第二章空气样品的采集1风向频率:从某个方位吹来的风的重复次数与各个方位吹来的风的总次数的百分比主风向的下风向受污染严重,风向频率最小的下风向污染程度最小。烟污强度系数=某方位的风向频率/ 该方位的平均风速烟污强度系数百分比(%=某方位的烟雾强度系数/ 各方位烟污强度系素的总和xlOO烟污强度系数百分比是判断污染程度的指标。烟污强度系数百分比最大的下风向区域受污染最严重,最小的下风向受污染最轻。2. 当平行样品测定结果的偏差不超过 20%时,所采样品为有效样品,否则为无效样品。平行样品间的偏差计算公式为:D=2(a

7、-b*100% / (a+b3. 气态污染物的采样方法通常分为直接采样法、浓缩采样法直接采样法:将空气样品直接采集在合适的空气收集器内,再带回实验室分析的 采样方法。主要:气体和蒸气状态的污染物。测定瞬时浓度、短时间内平均浓度。 适用范围:空气污染物浓度较高、分析方法灵敏度较高、不适宜使用动力采样的现 场。方法种类:注射器采样法、塑料袋采样法、置换采样法、真空采样法。优点:方法简便,可在有爆炸危险的现场使用。缺点:注意防止收集容器器壁的吸 附和解吸现象。浓缩采样法:是大量的空气样品通过空气收集器时,其中的待测物被吸收、吸附 或阻留,将低浓度的待测物富集在收集器内。待测物浓度较低、分析方法的灵敏

8、度 较低。采样期间内待测物的平均浓度。分为有动力采样法、无动力(无泵采样法4. 有动力浓缩采样法:以抽气泵为动力,将空气样品中气态污染物采集在收集器 的吸收介质中而被浓缩。以液体为吸收介质时,可用吸收管为收集器;用颗粒状或多 孔状的固体物质为吸附介质时,可用填充柱等为收集器。分为溶液吸收法、固体填 充柱采样法、低温冷凝浓缩法等。A溶液吸收法:空气中待测物能迅速溶解于吸收液，或能与吸收剂迅速发生化学 反应。吸收速度的影响因素:v=ADcg （v为气体吸收速度,A为气一液接触面积,D为 气体的扩散系数,eg为平衡时气象中待测组分的浓度关键:实际工作中应根据待测污染物的理化性质和分析方法选择吸收液。

9、常用 水、水溶液或有机溶剂等。吸收液要求:待测物在吸收液中应有较大溶解度,发生化 学反应速度快,稳定时间长;吸收液的成分对分析测定无影响;选用的吸收液还应价 廉、易得、无毒害作用。B固体填充柱采样法优点:可以长时间采样;克服了溶液吸 收法的缺点;较高的采样效率:气体、蒸气、气溶胶;比溶液法更稳定:几天、数周;采 样管携带方便5. 穿透容量:在室温、相对湿度80%以上的条件下,用固体填充柱采样管以一定 的流量采样,当柱后流出的被采样组分浓度为进入浓度的 5%时,固体填充剂所采集 被测物的量称，以mg（被测物/g（固体填充剂表示。通过填充剂采样管的空气总体积 称为穿透体积，也称为该填充柱的最大采样

10、体积，以L表示。穿透容量和最大采气体 积越大,表明浓缩效率越高。6. 气溶胶的采样方法主要有沉降法、滤料法和冲击式吸收管法。滤样采样法:将滤料（滤纸或滤膜安装在采样夹上,抽样,空气穿过滤料时,空气中 的悬浮颗粒物被阻留在滤料上,用滤料上采集污染物的质量和采样体积,计算出空气 中污染物浓度,这种采样方法称。常用滤料：1、定量滤纸2、玻璃纤维滤纸:低浓度、x金属3、聚氯乙烯滤膜/测 尘滤膜:粉尘4、微孔滤膜:金属 5、聚氨酯泡沫塑料要求:滤料应该采样效率高,采气阻力小,重量轻,机械强度好,空白值低,采样后待 测物易洗脱提取。7. 能同时采集气态和气溶胶两种状态污染物的采样方法主要有浸渍试剂滤料、

11、泡沫塑料、多层滤料、环形扩散管与滤料联用的采样方法8. 空气采样仪器由收集器+流量调节装置+抽气动力测量气体流量的仪器称为气体流量计。四种:孔口流量计、转子流量计、皂膜 流量计、湿式流量计。基准流量计:皂膜、湿式流量计的校正:皂膜流量计体积刻度的校准:滴定管、称重法校正体积。湿式气 体流量计的体积校准:容量瓶法。转子流量计校正:用皂膜流量计校正,作校正曲线。 孔口流量计校正:用皂膜、湿式流量计校准:绘制校准曲线。最小采气量:指保证能够测出空气中被测有害物质最高容许浓度值所需采集的最小空气体积。最小采气量=2*S*a / （T*b9、采样效率:在一定条件下,能够被收集的空气中污染物的量,占通过收

12、集器的 该物质总量的百分比。采样效率应大于 90%。第三章气象参数的测定1气温:空气的温度。距离地面1.5 m左右，处于通风、防辐射条件下，用温度计 测得的温度。以摄氏和开氏温标属国际单位制，最常用。K= C+273.16温度计:水银温度计（测高温、酒精温度计（测低温。由球部（温包和玻璃细管组 成。原理:热胀冷缩。读数:视线与液柱上端平行，水银温度计读取凸出弯月面最高点 对应的数字。酒精温度计则读取凹月面最低点对应的数字2. 一个大气压/个标准大气压:北纬45度的海平面上,0C时的正常气压（101.3kPa。测定气压的常用仪器:空盒气压计,动槽式水银气压计（杯状水银气压计。数字显 示式气压计,

13、月记型或周记型自记气压计（连续测量、记录气压的变化情况3. 气湿:空气的湿度称为气湿,表示空气的含水量。气湿变化较大,一般随气温升 高而增大。气湿与地理位置有关。通风干湿计法:通风温湿度计、干湿球温湿度计。这两种仪器结构相似,测湿原 理相同,操作方便,应用广泛。干球温度计,它可以单独测定气温,与湿球温度计配合又 可用于测定气湿。测定原理:一定温度的气流匀速通过干湿球温湿度计时,干球温度计显示空气的 温度。湿球温度计由于水分蒸发,温度示值低于干球温度计。被测空气愈干燥,湿球 水分蒸发越快,干、湿球温度计温差越大,利用温差值可以测定空气的湿度。温差值 越大,说明空气越干燥,湿度越小。4. 气流:空

14、气的流动称为气流,又称为风。空气作水平运动时具有方向和速率。 水平气流的来向称为风向。风的速率称之为风速,是指单位时间内空气在水平方向 流过的距离,单位为m/s,或km/h等。测定气流就是测定风向和风速。仪器:三杯风向风速表,翼状风速计,热球式电风 速计。三杯风向风速表:该仪器由风向仪和风速表两部分组成,可同时测定风向和风 速。5相对湿度:是绝对湿度与最大湿度的比值,即空气中实际含水汽的量与同一温 度条件下饱和水汽量的比值,用百分比表示。相对湿度%=绝对湿度*100 /同温度时 最大湿度人们常用相对湿度来表示空气湿度。相对湿度大于 80%时为高气湿,小于 30%时为低气湿。对人体来说，最适气温

15、为1822C,最适的相对湿度为40%70%。新风量:是指在门窗关闭的状态下,单位时间内由空调系统通道、房间的缝隙进 入室内的空气总量，单位:m3/h。新风量不足是产生“不良建筑物综合征”的一个重要 原因。在空气运动研究工作中，示踪气体是能与空气混合，但本身不发生任何改变，并且 在很低的浓度时就能被测出的气体的总称。第四章:空气检验的质量保证1、标准物质RM:是指具有一种或多种足够均匀和很好确定其特性量值的一种 材料或物质。主要用于校准测量仪器、评价测量方法、评价物质的量值和进行质量 管理等。有证标准物质，是经权威机构认证的标准物质，其一种或多种特性量值是用建立 了计量溯源性的方法确定的，使之可

16、溯源到准确复现的用于表示该特性量值的计量 单位，确定的每个特性量值均附以一定置信水平的不确定度。标准气体，是一种高度均匀、稳定性良好和量值准确的气体。具有复现、保 存、传递量值的基本功能，主要用于校准仪器、仪表，评价测量方法，计量标准的传递 和量值仲裁等2. 标准气体是已知准确浓度的某一污染物或某几种污染物的空气或惰性气体混 合物。标准气体在空气污染物分析中作为标准物质:可广泛用于定性、定量及质量 控制等，评价分析方法、分析仪器及检测技术。配气方法通常可分为静态法和动态 法两种。静态配气是在已知体积的容器中，准确加入一定量的气态或蒸气态的原料气，然 后再加入稀释气体，混合均匀。根据加入的原料气

17、和稀释气的量以及容器的体积，即 可计算标准气体的浓度。（C1 V1 = C2 V2可分为:大瓶配气法、注射器配气法、塑 料袋配气法和高压钢瓶配气法等。动态配气是将已知浓度的原料气,以较小的流量,恒定不变地送到气体混合器中, 稀释气以较大的流量恒定不变地通过混合器,与原料气混合并将其稀释,稀释后的混 合气连续不断地从混合器中流出作为标准气体使用。可分为:渗透膜法（最常用的方 法、气体扩散法、饱和蒸气法、负压喷射法、电解法和气相滴定法等静态配气法优点:设备简单,操作容易,耗费标准气体及稀释气的量小。缺点:容 器壁对气体吸附造成配气浓度不准或浓度随放置时间而变化。所以静态配气法一般 只用于配制少量化

18、学性质活性较差的标准气体动态配气法优点:可用标准气量大;同时配制多组分的混合标准气体;配气浓度稳 定;还可根据需要,随时改变配气浓度。缺点:设备装置较复杂,需用大量的稀释气 等。3. 渗透管瓶内的气体分子通过渗透膜向外渗透,单位时间内的渗透量称为渗透 率。渗透率的测定方法有称量法、化学法、电量法等。影响渗透率的因素:温度、渗透面积、渗透膜厚度及所装物质的性质等。渗透 率随渗透面积增大而增加，随渗透膜厚度增大而降低。温度每升高1C,渗透率升高 10%。温度恒定至0.1C。说明:渗透管配气的主要误差来源为恒温精度及气体流量 的准确度及稳定。4. 渗透管配气法和扩散管配气法的异同。气体扩散法的原理、

19、配气装置与渗透管配气法极为相似。区别在于前者的原料气通过扩散口扩散而来,后者的原料气通过渗透膜渗透而来。5. 饱和蒸汽法中的串联蒸气发生瓶、加热器的作用。配气时,将两个饱和蒸汽发生瓶串联,增大了液体蒸发面,有利于尽快达到气液平 衡,确保第二个瓶中蒸发出来的蒸气浓度近似于饱和蒸气浓度;实际工作中,为了更加 有利于蒸气达到饱和状态,最好使第一个饱和瓶的温度略高于第二个饱和瓶的温 度。为了防止饱和蒸气冷凝而改变浓度,必须将发生瓶与混合室之间的管路加热保 温,使管路温度略高于液体恒温温度。6. 采样的质量保证主要包括采样仪器的检验和校正、采样系统气密性检验、现 场空白检验以及平行样品检验等。现场空白检

20、验:在现场采样中,每批应留有两个空白采样管（即未采样但经历了采 样和分析的全过程,并按其他样品管一样处理,作为采样过程中空白检验。平行样检验:采样时,每批样品中平行样数量不得低于 10%。每次平行采样,测定值之差与平均值比较的相对偏差不得超过 20%。采样效率的界限值。采样效率应在 90%以上。第五章:空气中颗粒物的测定1. 颗粒物 PM 空气中固态和液态颗粒状态的物质。颗粒物可能是由多个分子集结而成的微粒。分为:总悬浮颗粒物（TSP、可吸入颗粒物（PM10、细粒子（FP。生产性粉尘:在生产过程中形成,并且能够长时间悬浮于空气中的固体微粒。分 类:三类1、无机粉尘:矿物性、金属性、人工无机 2

21、、有机粉尘:植物性、动物性、 人工有机 3、混合性粉尘:生产过程中常见。2总粉尘浓度的测定-滤膜重量法：1原理:采集一定体积含尘空气，将粉尘阻留 在已知质量的测尘滤膜上,由采样前后滤膜的质量之差和采气体积,计算空气中粉尘 的浓度C （mg/m3。将粉尘采样量控制在l-20mg:若采样过多，会造成微孔堵塞，阻力增大，且粉尘容 易脱落;若采样过少，会增加称量误差。通常认为采量尘量在10mg作业为最适宜。四个关键性操作步骤：1采样前调节好采样流量,检查仪器密封性能。2粉尘采样 量应控制在120mg,10mg左右最为适宜。3现场空气湿度大于90%时，应先将滤膜 放在硅胶干燥器中干燥至恒重。 4 安装滤

22、膜时，滤膜的受尘面必须向外。3. 粉尘分散度是指各粒径区间的粉尘数量或质量分布的百分比。数量分散度: 各种粒径粉尘粒子数量的百分比。质量分散度:各种粒径粉尘粒子质量的百分比。 主要测定方法:自然沉降法和滤膜法A自然沉降法（沉降法、格林氏沉降法原理:将现场含尘空气采集到格林氏沉降器的金属圆筒中，水平静置3h,粉尘自 然沉降在圆筒底部的盖玻片上，在显微镜下测量粉尘颗粒的大小，按粒径分组计算其 尘粒数的百分率。B滤膜法（滤膜溶解涂片法原理:用测尘滤膜采样，再将采有粉尘的过氯乙烯纤维滤膜放入小烧杯中，滴加乙 酸丁醋1 2 ml，用玻棒轻轻搅拌制成均匀的粉尘悬浊液，取悬浊液一滴置于载玻片上, 制成涂片，

23、自然挥干成透明薄膜。然后按沉降法进行显微镜测定不同大小的尘粒数， 并计算其分散度。滤膜法比自然沉降法的真实性差:该法尘样经溶剂稀释、搅拌等 操作，部分大颗粒、特别是因荷电性凝集的尘粒可能破碎;可溶于有机溶剂的粉尘，在 乙酸丁醋中溶解变形。4. 焦磷酸重量法测定粉尘中游离二氧化硅原理220250C磷酸-（脱水-焦磷酸;245250C焦磷酸+硅酸盐、金属氧化物 f可溶焦磷酸盐。游离二氧化硅难溶f残渣。以质量法能测定游离二氧化硅含量。C%=（w1-w2/W。W :分析用粉尘样品的质量（gW1 :瓷坩埚的质量（g;W2:恒重后 坩埚与残渣质量（g注意事项：1严格控制温度、时间，条件分别为245250C

24、、15 min。2.加入氧 化剂硝酸铵,分解尘样中的硫化物和氧化尘样中的有机物。 3.难以被焦磷酸溶解的物 质，用氢氟酸处理。5. 碱熔钼蓝光度法测定粉尘中游离二氧化硅的原理。检将粉尘与混合溶剂（NaHC03和氯化钠混匀，加热至270-300度时,NaHCO3转变 成Na2CO3，继续加热至800-900 度,Na2CO3与SiO2生成水溶性Na2SiO3。酸性条 件下,Na2SiO3+钼酸铵-黄色硅钼酸铵配合物;用还原剂还原成钼蓝。在680nm下 测定吸光度，用标准曲线法定量。总悬浮颗粒物（TSP :指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100微米的颗粒 物。可吸入颗粒物（PM10 :指悬浮在

25、空气中,空气动力学当量直径10微米的颗粒 物。第六章空气中无机污染物的测定第一节:二氧化硫SO21. 熔炼硫化矿石或燃烧含硫燃料排放的烟气是空气中二氧化硫污染的主要来 源。SO2主要分析方法:盐酸副玫瑰苯胺比色法，气相色谱法，库仑滴定法，荧光法。 盐酸副玫瑰苯胺分光光度法:甲醛吸收、四氯汞盐吸收。2. 盐酸副玫瑰苯胺光度法原理:空气中的二氧化硫经TCM、甲醛或吗啡啉溶液吸收后，再在适宜条件下 与盐酸副玫瑰苯胺（PRA反应生成玫瑰紫色化合物，根据颜色深浅比色定量。570nm 处测吸光度。加入氨基磺酸的作用:亚硝酸、NOx、Fe3+和03等对本法显色有干扰，故应加 入氨基磺酸以消除氮氧化物的干扰。

26、氮氧化物的干扰反应2NO2 + H2O -HN03 + HNO2 ,2HNO2 + 3H2SO3 3H2SO4 + N2f + H2O甲醛浓度、温度对反应的影响:浓度:甲醛浓度过高，空白值增加，浓度过低，显色时间延长，故选用 0.2%甲醛溶液 较为合适。配制甲醛溶液时，可直接用 36%38%甲醛的上层清液加蒸馏水稀释，即 可。温度:温度高，显色快，但褪色也快;温度低，显色慢，但褪色也慢。故严格控制显色 温度和显色时间(221C,显色30min。并尽快比色。用硫代硫酸钠标定二氧化硫标准液的原理及计算方法。I2 + SO2 + H2O = 2HI + H2SO4 2Na2S2O3 + I2 = N

27、a2S4O6 +2NaICso2=32000(V0V1*C硫代硫酸钠/V亚硫酸钠3. 紫外荧光法测定空气中二氧化硫的原理。原理:在190230nm紫外光照射下,S02吸收紫外光生成激发态S02*,返回基态 时,发射出330nm的荧光:荧光强度与S02浓度成正比;用光电倍增管将荧光转换为 电信号，经放大输出，可测定空气中S02的浓度。SO2+hvSO2* SO2*fSO2+hv2 F=Kc SO2紫外荧光法二氧化硫分析仪由气路系统和荧光计两部分组成。第二节:氮氧化物 NOX1 氮氧化物的分析方法:盐酸萘乙二胺比色法,化学发光法,库仑原电池法,联邻甲 苯胺检气管法。GB:盐酸萘乙二胺比色法、Sal

28、tzman法2. 盐酸萘乙二胺光度法测定氧化氮的原理:在对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺混 合吸收液中，空气中的N02被吸收形成亚硝酸，与对氨基苯磺酸进行重氮化反应生成 重氮盐，然后与盐酸萘乙二胺偶合，形成玫瑰紫色的偶氮化合物。在540nm处测定吸 收值，吸光度值与N02浓度成正比。NO转化为NO2的办法:CrO3氧化管:三氧化铬-石英砂混合物。氧化管使用时 的相对湿度为 35%80%。冰乙酸在反应中的作用:不仅可以提供显色反应所必需的酸度，而且可以使吸收 液在采样过程中产生在丰富的泡沫，使NO2（N2O4与吸收液充分接触,从而提高采样 效率。f:Saltzman转换系数.NO2在吸收液中由NO2（

29、气NO2-（液的转换系数。即所 得结果须除以转换系数才为NO2的量。受多种因素影响:NO2浓度（图、吸收液组 成、采气速度、吸收管结构、共存离子及气温等。应用条件:标准溶液与样品溶液 不一致。3. 化学发光法是利用某些化学反应所产生的发光现象对组分进行测定的方法。原理:被测空气连续进入氮氧化物分析仪，氮氧化物在NO2-NO转化器中被转化 为NO,进入反应室后被臭氧氧化成激发态N02*，NO2*返回基态时放出光子。方程式:2NO2+M2NO+MO2，NO+O3NO2*+O2，NO2*NO2+hv氮氧化物分析仪有两条气路：O3发生气路+样品气路第三节氨 NH31. 测定空气中的氨有哪几种主要的方法

30、?纳氏试剂光度法，靛酚蓝光度法，亚硝酸 盐光度法，氨气敏电极法、离子选择电极法，化学发光法。2. 氨气敏电极法测定空气中氨的原理。原理:硫酸作为吸收液,采集空气中的氨,测定时加入强碱,将硫酸铵盐转变为氨, 再用氨气敏电极测定样品中氨的含量。氨气敏电极：0.1mol/L氯化铵液。指示电极:pH玻璃电极渗比电极:银一氯化银 电极。薄液膜:水和其他离子都不能通过，但NH3可以;使管内氯化铵溶液存在的平 衡反应向左移动，改变氢离子浓度。（NH4+=NH3+H+在恒定的离子强度下，测得的电 极电位与氨浓度的对数呈线性关系。3 靛酚蓝光度法原理:用稀硫酸吸收空气中的氨，在度硝基铁氰化钠及次氯酸钠 存在下，

31、与水杨酸反应生成蓝绿靛酚蓝染料。在630nm处测吸光度，计算空气中氨的 含量。第四节一氧化碳常用测定方法1非分散红外线法检测空气中CO的原理:CO对不分光/非分散红外线具有选择 性吸收。在一定范围内，吸收值与一氧化碳浓度成线性关系。根据吸收值确定样品 中一氧化碳浓度。2了解化学发光法和库仑电池法测空气中臭氧和总氧化剂的原理。以臭氧浓度表示总氧化剂的含量化学发光法:2O3+2C2H4f4HCHO*+O2、HCHO* HCHO+hv库仑原电池法:电解液:溴化钾或碘化钾的磷酸盐缓冲液。O3+2Br 一02+02 +Br2。阴极:Br2+2e2Br-;阳极:C 十 O2 CO+2e第六节硫化物，氟化物

32、1硫酸盐化速率:空气中硫化物的演化过程。二氧化硫f硫酸f硫酸雾f各种 硫酸盐2. 滤膜采样-氟离子选择电极法原理:空气中气态及颗粒态氟化物通过两层串联的滤膜,第一层为加热干燥滤膜, 阻留颗粒物质;第二层为浸渍氢氧化钠溶液的滤膜,用以采集气态氟。收集在滤膜上 的氟化物,溶解于缓冲液中制成样品溶液,用氟离子选择电极测量电位值。滤纸采样-氟离子选择电极法原理:空气中的氟化氢气体及含氟气溶胶被采集到经氢氧化钠-丙三醇溶液浸渍 并干燥过的玻璃纤维滤纸上。样品经稀盐酸溶解，然后控制样品液pH值到5.05.5, 用氟离子选择电极测定其含量。第八节铅Pb,汞Hg,锰Mn1. 铅的主要分析方法:火焰原子吸收法,

33、无焰原子吸收法,示波极谱法,二硫腙比色 法,氢化物发生原子吸收光谱法二硫腙光度法测定空气中铅原理:用微孔滤膜采集空气中铅尘、铅烟,经硝酸溶 解后，在pH8.511.5溶液中铅离子与二硫腙反应生成的二硫腙铅红色配合物。用三 氯甲烷提取后,在 520nm 处测定提取液的吸光度,标准曲线法定量混色法:用二硫腙三氯甲烷溶液提取后,在绿色二硫腙与红色二硫腙铅共存下测 定吸光度。单色法:在二硫腙三氯甲烷溶液提取后,先用氰化钾-氨溶液洗脱液洗去绿 色的二硫腙后,再测定吸光度。2. 冷原子吸收光度法测定空气汞原理:空气中的汞及其化合物被酸性高锰酸钾 溶液吸收,氧化成汞离子。汞离子被氧化亚锡还原成汞蒸气后,强烈

34、吸收 253.7nm波长的紫外线，其吸收程度与汞含量成正比;用测汞仪或原子吸收分光光 度计测定吸收程度,标准曲线法定量测定汞含量。3. 测锰及其化合物的方法:磷酸-高碘酸钾分光光度法,石墨炉原子吸收分光光度第七章空气中有机污染物的测定第一节甲醛1、标定甲醛标准溶液量取 2.8mL 含量为 36%38%甲醛溶液,放入 1L 容量瓶中,加水稀释至刻度。此 溶液 1mL 约含 1mg 甲醛。其准确浓度用碘量法标定。甲醛标定的原理:甲醛在碱性介质中被碘氧化成甲酸,剩余的碘在酸性条件下用Na2S2O3滴定,从而计算甲醛的量。C甲醛(mg/ml=15(V0- V1*C硫代硫酸钠/V甲醛HCHO + 12

35、+ H2O f HCOOH + 2HI,I2 + 2Na2S2O3 f Na2S4O6 + 2NaI2、乙酰丙酮分光光度法检测空气中甲醛原理:甲醛气体经水吸收后，在pH=6的乙酸-乙酸铵缓冲溶液中，与乙酰丙酮作用, 在沸水浴条件下,迅速生成稳定的黄色化合物/DDL，在波长413nm处测定。3、气相色谱法测定空气中甲醛的原理。原理:空气中的甲醛在酸性条件下被吸附在涂有2,4-二硝基苯肼的6201担体上, 生成稳定的甲醛腙。用二硫化碳洗脱后，经OV-1色谱柱分离,用火焰离子化检测器 测定,以保留时间定性,色谱峰高定量。4、示波极谱法测甲醛的原理。原理:在70C的HAc-NH4Ac缓冲溶液中，甲醛、

36、氨和乙酰丙酮反应生成二乙酰 基二氢卢剔啶，在滴汞电极上还原产生-0.96V不可逆还原波。甲醛浓度在 0.020lOyg/mL范围内与极谱峰高呈良好的线性关系，检测限为0.02!ig/10mL。灵敏度和准确度都很高，适合于测定室内空气中微量甲醛。第二节苯、甲苯、二甲苯1采样:直接抽气采样法,吸附采样法。活性炭管吸附采样法,测定时用二硫化碳 洗脱-溶剂洗脱;热解型活性炭管采样，加热至350C解吸-热解吸2 气相色谱法测定空气中苯系物的原理空气中的苯、甲苯和二甲苯用100ml玻璃注射器采样/活性炭管吸附，直接进样/ 经二硫化碳洗脱后/加热解吸附后，经适宜色谱柱（如聚乙二醇 6000分离后，用火焰离

37、子化检测器（FID /光离子化检测器（PID检测，以保留时间定性，峰高定量。样品采集及处理车间:用100ml注射器抽取现场空气34次后，采气100ml密圭寸。直接进样分 析。大气:用活性炭或6201担体小柱，以0.10.2L/min采气1小时。样品采集后，经 CS2洗脱和热解吸后分析。3直接进样气相色谱法测苯、甲苯原理:用玻璃注射器采集空气中的苯和甲苯，直接进样，经聚乙二醇6000色谱柱 分离，火焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰高或峰面积定量。标准气的配制:各取色谱纯苯、甲苯和二甲苯1ml,分别在100ml注射器中红外 加热气化，冷至室温后，用净化空气稀释至100ml，如取液时室温为20

38、C,则各自浓度 为:苯:0.8787 mg/100ml = 8.787 mg/L;甲苯:0.8669 mg/100ml = 8.669 mg/L;二甲 苯:0.8642 mg/100ml = 8.642 mg/L4聚乙二醇6000柱在测定苯系物中的优缺点。聚乙二醇6000柱是一种通用型色谱柱，它不仅可用于分离苯、甲苯、二甲苯，而 且可用于分离空气中多种有机物，如氯丙烯、二氯丙烷;乙腈、丙烯腈、丙烯醛;乙 醇、乙醚和丙酮等。可将苯、甲苯和二甲苯分离，但不能完全分离二甲苯的三种异 构体。第三节苯并（a芘BaP三种提取方法的优缺点:超声提取法和真空升华法简便、快速、省溶剂,可同时 提取多个样品,但需

39、要一定设备。萃取法效率高,不需要特殊仪器,但使用溶剂量大,需 要浓缩,耗时。将苯并（a芘从共存的多环芳烃中完全分离是测定苯并（a芘的关键步骤。检测空气中苯并（a芘的方法：A高效液相色谱法HPLC原理:样品中的BaP经提取浓缩后，加入碱性氧化铝除去大部分杂质，最后取上清 液用反相 C18 柱分离,紫外/荧光检测器检测。以保留时间定性,峰高或峰面积定量。B荧光分光光度法原理:将采集在玻璃纤维滤膜上飘尘微粒中的BaP用真空升 华法或连续提取法提取后，用乙酰化滤纸层析分离,BaP斑点用丙酮/苯洗脱。BaP在 紫外线（激发波长383nm照射下可产生兰紫色荧光（lmax 405nm，根据荧光强度定 量。在

40、相同条件下，将样品液、标准液和空白液分别移入石英杯，于荧光光度计上测 量激发光383nm，发射光波长402、405和408nm的荧光强度。C紫外分光光度法D气相色谱-质谱联用法第四节挥发性有机物 VOC样品采集:吸附剂（活性炭;样品处理:溶剂解吸（二硫化碳主要分析方法:气相色谱法（火焰离子化检测器、光离子化检测器结果:定量标准曲线法（混合标准贮备液:色谱峰高/峰面积;定性保留值。污染源:室内空气中挥发性有机物主要来源于建筑材料、室内装修材料、办公 用品和生活日用品。室外环境中的挥发性有机污染物主要来源于工业废气、汽车尾 气等。测定方法:室内空气中挥发性有机物通常是采用活性炭或XAD-2等吸附剂

41、在室 温或冷阱采样, 溶剂解吸或热解吸进样,然后用气相色谱法,火焰离子化检测器或电子 捕获检测器测定。采用气相色谱法与质谱联用（GC/MS可同时定性和定量，是目前测 定空气中挥发性有机污染物较好的分析方法。扩散法被动式个体检测器由于不需要 抽气动力，体积小，重量轻，适合室内空气中挥发性有机污染物和个体接触量的监测， 现已作为我国空气中挥发性有机物的推荐分析方法。第八章空气中有毒物质的快速测定1、快速测定是一种应用简便分析方法或便携式的简易仪器，在现场短时间内测 定出空气中有害物质浓度的测定方法。在实际工作中，快速测定是处理突发事故的 常用检验手段。特点:1.设备简单、易于操作、反应快速、采样量

42、少，同时具有一定的准确性。 2. 快速测定通常是定性或半定量测定的方法。方法:检气管法、试纸法、溶液法、仪 器法2试纸法的原理:A被测空气通过试剂浸渍过的滤纸，被测物质即与试剂发生化 学反应，产生颜色变化。适用于能与试剂迅速反应的气态、蒸气态、雾状的有毒物 质。B将被测定空气通过未浸渍试剂的滤纸，使待测物质吸附或阻留在滤纸上，然后 向纸上滴加或喷射显色剂，产生颜色变化，然后与标准色板比色定量。该法适用于烟 或粉尘的测定。溶液法的原理:当空气样品通过吸收管时，空气中的待测物质被吸收 液吸收，然后与显色剂显色后与标准色管或标准色板目测比色定量。A吸收液兼作 显色剂，边吸收边显色。B先用吸收液将待测

43、物质吸收，再加入显色剂显色。3检气管主要应用于空气中气体和蒸气状污染物的快速测定检气管的结构与原理:由填充有显色指示粉的内径24mm细玻璃管制成。显色 指示粉用吸附了显色化学试剂的载体颗粒制成。当被测空气通过检气管时,被测物 质与试剂迅速发生变色反应。被测物质的浓度不同,指示粉产生的颜色变化程度或 变色长度也不同,据此定量。检气管的类型:比色型:根据指示粉的颜色或颜色强度变 化对待测组分进行定量的检气管。如CO检气管。其颜色变化:黄f绿f蓝。比长 型:根据指示粉的变色柱长度对待测组分进行定量的检气管。如SO2检气管。颜色 变化:棕黄f红。根据产生一定变色层长度或变色色阶的采样体积确定被测组分浓

44、度。影响检气管变色长度的因素:抽气速度,温度,抽气体积（浓度高,应先稀释,不得减 少采样体积,采样器（100ml注射器，与检气管配套,指示粉装填紧密程度、存贮时间 等。4、CO检气管的三种类型甲型:具除湿功能（采用活化硅胶，适用于不含乙烯、NO2的现场。乙型:具除湿及乙烯功能（用钼酸铵和硫酸钯指示粉。适用于焦化厂、焦炉煤气 的现场。丙型:具除湿、抗乙烯和二氧化氮干扰功能。除NO2用铬酸-硫酸浸泡的 硅胶;适用于爆破现场。5、仪器测定法分类:利用待测物的热学、光学、电化学等特性制作的快速测定仪,灵敏度和准确度 较高。一、热学式气体测定器:利用待测气体燃烧或氧化时所产生的热量进行检测。二、光学式气

45、体测定器:利用空气中待测物质本身或待测物质与其他试剂作用 后的产物对某种波长光线的吸收作用或反应产物的发光作用而制成可分为紫外线、可见光、红外线测定器和化学发光测定器三、电化学式气体测定器:电导式气体测定器:吸收液吸收空气中的待测物质后,溶液电导率发生改变,根据 电导率的改变量测定出待测物质的浓度。可用于测定一氧化碳、二氧化碳、二氧化 硫等气体。库仑式气体测定器:主要用于测定能与溴或碘发生氧化还原反应的有毒物质,根 据反应产生电流的大小进行定量。空气中氯气、二氧化硫、硫化氢、氧化氮等都可 以用此法测定。定电位电解式气体测定器:原理:使电极与电解质溶液的界面保持一定电位进行 电解,通过改变其设定

46、电位,有选择地使某种气体进行氧化或还原,从而定量检测该种 气体。电解电流与气体浓度 c 成正比。6空气质量的自动监测:对空气中某些有害物质进行的连续、自动测定。监测项目:二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物PM10、臭氧、一氧化碳、烃 (甲烷和非甲烷烃等。自动监测仪器-城市区域监测网-全国联网监测系统7空气中汞蒸汽的快速测定-碘化亚铜试纸法原理:在滤纸上涂一层白色碘化亚铜,当与汞蒸气相遇时,便形成玫瑰红色的碘化 亚铜汞。根据试纸变色时间,估计汞蒸气浓度。 Hg + 4HNO3 = Hg(NO32 + 2NO2 + 2H2O2Cu2I2 + Hg2+ = Cu2I2.Hg2I2 + 2Cu+空气中二

47、氧化硫的快速检验-碘-淀粉溶液法原理:碘在淀粉溶液中呈蓝色，当遇S02时，碘被S02还原成碘离子，而使蓝色消 失。根据恰好使溶液蓝色消失的采气体积,计算出空气二氧化硫的浓度。灵敏度:3 g/mlA气相色谱法GC气相色谱仪的结构:五个部分：1、气路系统:提供稳定、纯净、已知流量的载气作为流动相。II、 进样系统:进样器和气化室组成。III、分离系统，即色谱柱:将样品中的各组分分 离;W、检测系统:检测器。V、记录系统:记录、显示结果。气相色谱法GC基本概念1流出曲线和色谱峰2、保留值:色谱定性参数保留时间tR:从进样开始到组分出现浓度极大点时所需时间，即组分通过色谱柱 所需要的时间。死时间tm:

48、不被固定相溶解或吸附的组分的保留时间（即组分在流动相中的所消 耗的时间，或流动相充满柱内空隙体积占据的空间所需要的时间，又称流动相保留时 间。调整保留时间tR且分的保留时间与死时间之差值，即组分在固定相中滞留的 时间。3、定性:以保留时间tR定性。定量:以峰面积或峰高定量。标准曲线法，直接比 较法（一点法B高压液相色谱法HPLC 基本原理：在高压下使液体通过色谱柱，在室温条件下分离混合组分，经检测 器转检测。 基本原理 采用高效固定相和高压输送流动相，具有分离效能高、分析 速度快、测定灵敏度高、应用范 围广等优点。定性：保留时间。定量：峰高与峰 面积。标准曲线法和内标法。 定性：保留时间。定量：峰高与峰面积 的异同。比 较 GC 和 HPLC 的异同。 相同： 兼具分离和分析功能， 均可以在线检测。 主要差 别： 分析对象的差别和流动相的差别。